KR20160074768A - Ultra high strength cold rolled steel sheet and method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an ultrahigh strength cold rolled steel sheet, and a manufacturing method thereof. The ultrahigh strength cold rolled steel sheet comprises: 0.14-0.2 wt% of carbon (C); 0.4-1.0 wt% of silicon (Si); 1.5-2.0 wt% of manganese (Mn); 0.03 wt% or less of phosphorus (P); 0.015 wt% or less of sulfur (S); 0.02 wt% or less (excluding 0 wt%) of aluminum (Al); 0.1 wt% or less (excluding 0 wt%) of niobium (Nb); 0.01 wt% or less of nitrogen (N); and the remaining consisting of iron (Fe) and inevitable impurities. A microstructure includes 80% or less of martensite at a surface integral rate. As such, the present invention is capable of securing a cold rolled steel sheet with more than 900 MPa of tensile strength.

Description

초고강도 냉연강판 및 그 제조방법{ULTRA HIGH STRENGTH COLD ROLLED STEEL SHEET AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an ultra high strength cold rolled steel sheet,

본 발명은 주로 자동차 충돌 및 구조부재에 사용되는 초고강도 냉연강판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an ultra-high strength cold-rolled steel sheet mainly used for automobile impact and structural members and a method of manufacturing the same.

최근 지구환경보전을 위한 과제로서 연비규제가 강화되면서 자동차 차체의 경량화가 적극적으로 행해지고 있다. 그 대책의 하나로서 강판의 고강도화에 의한 자동차 소재의 무게 감소를 도모하고 있다. 일반적으로 고강도 자동차 소재는 석출강화강, 소부경화강, 고용강화강, 변태강화강 등으로 구분될 수 있다. 이중 변태강화강에는 이상조직강(Dual Phase Steel), 복합조직강(Complex Phase Steel)이나 변태유기소성(Transformation Induced Plasticity)강 등이 있다. 이들 변태강화강을 첨단고강도강(Advance High Strength Steel: AHSS)이라고도 한다.
Recently, fuel economy regulations have been strengthened as a task to preserve the global environment, and the weight of automobile body is being actively actively carried out. One measure is to reduce the weight of automotive materials by increasing the strength of steel plates. Generally, high-strength automobile materials can be classified into precipitation hardened steel, hardened hardened steel, solidified hardened steel, and transformed tempered steel. Dual-perforated reinforced steels include Dual Phase Steel, Complex Phase Steel and Transformation Induced Plasticity steels. These transformation-strengthened steels are also referred to as Advance High Strength Steel (AHSS).

최근 자동차용 강판은 연비향상이나 내구성 향상을 위하여 강도가 더욱 높은 강판이 요구되고 있으며, 충돌 안전성 및 승객의 보호차원에서 인장강도 900MPa이상의 초고강도 강판이 차체 구조용이나 보강재로서 사용량이 증대하고 있다. 그러나 강판의 고강도화는 성형 가공성 및 용접성의 저하를 유발하기 때문에 이를 보완한 재료의 개발이 요망된다. 이와 같은 요구에 대하여 지금까지 상술한 바와 같은 이상조직강, 복합조직강, 변태유기소성강 등의 변태강화강 개발되어 왔으나, 이들은 인장강도 900MPa이상의 초고강도 강판을 구현하는데 한계가 있다.
In recent years, automobile steel plates have been required to have higher strength to improve fuel economy and durability. In view of safety of collision and passengers, ultra high strength steel plates having a tensile strength of 900 MPa or more are being used as car body structures and reinforcing materials. However, the increase in the strength of the steel sheet causes deterioration in the formability and weldability of the steel sheet. To such a demand, transformation-strengthened steels such as the above-described abnormal structure steel, composite structure steel, and transformation-organic plastic steels have been developed, but they have limitations in realizing an ultra-high strength steel sheet having a tensile strength of 900 MPa or more.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 인장강도 900MPa 이상의 초고강도 냉연강판 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
An object of the present invention is to provide an ultra-high strength cold-rolled steel sheet having a tensile strength of 900 MPa or more and a manufacturing method thereof.

한편, 본 발명의 과제는 상술한 내용에 한정하지 않는다. 본 발명의 과제는 본 명세서의 내용 전반으로부터 이해될 수 있을 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 부가적인 과제를 이해하는데 아무런 어려움이 없을 것이다.
On the other hand, the object of the present invention is not limited to the above description. It will be understood by those of ordinary skill in the art that there is no difficulty in understanding the additional problems of the present invention.

일 측면에서, 본 발명은 탄소(C): 0.14~0.2중량%, 실리콘(Si): 0.4~1.0중량%, 망간(Mn): 1.5~2.0중량%, 인(P): 0.03중량% 이하, 황(S): 0.015중량% 이하, 알루미늄(Al): 0.02중량% 이하(0중량%는 제외), 니오븀(Nb): 0.1중량% 이하(0중량%는 제외), 질소(N): 0.01중량% 이하, 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하며, 미세조직이 면적분율로 80% 이상의 마르텐사이트를 포함하는 것인 초고강도 냉연강판을 제공한다.In one aspect, the present invention provides a method of producing a carbon nanowire comprising: 0.14 to 0.2 wt% carbon; 0.4 to 1.0 wt% silicon; 1.5 to 2.0 wt% manganese; 0.03 wt% Sulfur (S): not more than 0.015 wt%, aluminum (Al): not more than 0.02 wt% (excluding 0 wt%), niobium (Nb): not more than 0.1 wt% (Fe) and other unavoidable impurities, wherein the microstructure contains martensite in an area fraction of 80% or more.

한편, 상기 냉연강판의 미세조직은 보다 구체적으로는 면적분율로 마르텐사이트 80% 이상을 포함하며, 나머지 페라이트 및 베이나이트를 포함하는 것일 수 있다.
On the other hand, the microstructure of the cold-rolled steel sheet may include more than 80% of martensite in an area fraction, and the remaining ferrite and bainite.

한편, 상기 냉연강판은 인장강도가 900MPa 이상인 것일 수 있다.
Meanwhile, the cold-rolled steel sheet may have a tensile strength of 900 MPa or more.

한편, 상기 냉연강판은 항복강도가 500MPa 이상인 것일 수 있다.
On the other hand, the cold-rolled steel sheet may have a yield strength of 500 MPa or more.

다른 측면에서, 본 발명은 탄소(C): 0.14~0.2중량%, 실리콘(Si): 0.4~1.0중량%, 망간(Mn): 1.5~2.0중량%, 인(P): 0.03중량% 이하, 황(S): 0.015중량% 이하, 알루미늄(Al): 0.02중량% 이하(0중량%는 제외), 니오븀(Nb): 0.1중량% 이하(0중량%는 제외), 질소(N): 0.01중량% 이하, 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하는 열연강판을 준비하는 단계; 상기 열연강판을 냉간 압연하는 단계; 및 상기 냉간 압연 후 소둔 열처리하는 단계; 를 포함하며, 상기 탄소(C)의 함량(중량%)을 [C], 망간(Mn)의 함량(중량%)을 [Mn], 실리콘(Si)의 함량(중량%)을 [Si], 및 소둔 열처리 온도(℃)를 [T]라 할 때, 하기 [관계식 1]을 만족하는 초고강도 냉연강판의 제조방법을 제공한다.In another aspect, the present invention relates to a method for producing a carbon nanotube according to the present invention comprising 0.14 to 0.2% by weight of carbon (C), 0.4 to 1.0% by weight of silicon (Si), 1.5 to 2.0% by weight of manganese (Mn) Sulfur (S): not more than 0.015 wt%, aluminum (Al): not more than 0.02 wt% (excluding 0 wt%), niobium (Nb): not more than 0.1 wt% % By weight, and the balance of Fe (Fe) and other unavoidable impurities; Cold rolling the hot rolled steel sheet; And annealing annealing after the cold rolling; (Si), the content (% by weight) of silicon (Si), the content of silicon (Si) And the annealing heat treatment temperature (占 폚) is [T], the following Expression (1) is satisfied.

[관계식 1][Relation 1]

3418[C]/중량% + 33.9[Mn]/중량% - 185[Si]/중량% + 4.14[T]/℃ > 3650
3418 [C] / weight% + 33.9 [Mn] / weight% - 185 [Si] / weight% + 4.14 [T] /

한편, 상기 열연강판을 준비하는 단계는, 탄소(C): 0.14~0.2중량%, 실리콘(Si): 0.4~1.0중량%, 망간(Mn): 1.5~2.0중량%, 인(P): 0.03중량% 이하, 황(S): 0.015중량% 이하, 알루미늄(Al): 0.02중량% 이하(0중량%는 제외), 니오븀(Nb): 0.1중량% 이하(0중량%는 제외), 질소(N): 0.01중량% 이하, 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하는 강 슬라브를 1100~1300℃의 온도로 재가열하는 단계; 상기 재가열된 강 슬라브를 마무리 열간압연 온도가 Ar3 이상이 되도록 사상압연하여 열연강판을 얻는 단계; 및 상기 열연강판을 720℃ 이하의 온도에서 권취하는 단계; 를 포함하는 것일 수 있다.
The step of preparing the hot-rolled steel sheet may include the steps of: 0.14 to 0.2% by weight of carbon (C), 0.4 to 1.0% by weight of silicon (Si), 1.5 to 2.0% by weight of manganese (Mn) (Al): 0.02 wt% or less (excluding 0 wt%), niobium (Nb): 0.1 wt% or less (excluding 0 wt%), nitrogen N): not more than 0.01% by weight, and remainder iron (Fe) and other unavoidable impurities to a temperature of 1100 to 1300 캜; Subjecting the reheated steel slab to finishing hot rolling so that the final hot rolling temperature is equal to or higher than Ar3; And winding the hot-rolled steel sheet at a temperature of 720 占 폚 or lower; . ≪ / RTI >

한편, 상기 소둔 열처리하는 단계는 750~820℃의 온도범위에서 소둔 열처리를 행하는 것일 수 있다.
On the other hand, the annealing heat treatment step may be performed by annealing annealing in a temperature range of 750 to 820 캜.

한편, 상기 소둔 열처리 후 160℃/s의 냉각속도로 수냉하는 단계를 더 포함할 수 있다.
On the other hand, the annealing may further include a step of water-cooling at a cooling rate of 160 ° C / s after the annealing.

덧붙여, 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
In addition, the solution of the above-mentioned problems does not list all the features of the present invention. The various features of the present invention and the advantages and effects thereof will be more fully understood by reference to the following specific embodiments.

본 발명에 따르면, 인장강도가 900MPa이상으로 매우 우수한 강도를 가지는 냉연강판을 확보할 수 있다.
According to the present invention, it is possible to secure a cold-rolled steel sheet having a tensile strength of 900 MPa or more and having a very excellent strength.

도 1은 본 발명의 관계식 1의 값과 인장강도간의 관계를 나타낸 그래프이다.1 is a graph showing the relationship between the value of the relational expression 1 of the present invention and the tensile strength.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Further, the embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art.

본 발명자들은 상기한 과제를 해결하기 위하여 연구를 거듭한 결과, 탄소(C), 실리콘(Si), 망간(Mn), 인(P), 황(S), 알루미늄(Al), 니오븀(Nb), 질소(N), 철(Fe) 등을 특별한 조성비로 포함하며, 미세조직이 마르텐사이트를 주 조직으로 포함하는 냉연강판을 제조 시, 인장강도 900MPa 이상의 초고강도 냉연강판을 얻을 수 있음을 알아내고, 본 발명을 완성하였다.
The inventors of the present invention have conducted extensive studies to solve the above problems and have found that the present inventors have found that when carbon, silicon, manganese, phosphorus, sulfur, aluminum, niobium, (N), iron (Fe), and the like, and an ultrahigh-strength cold-rolled steel sheet having a tensile strength of 900 MPa or more can be obtained when a cold-rolled steel sheet containing martensite as a main structure is produced. , Thereby completing the present invention.

구체적으로, 본 발명의 강판은 탄소(C): 0.14~0.2중량%, 실리콘(Si): 0.4~1.0중량%, 망간(Mn): 1.5~2.0중량%, 인(P): 0.03중량% 이하, 황(S): 0.015중량% 이하, 알루미늄(Al): 0.02중량% 이하(0중량%는 제외), 니오븀(Nb): 0.1중량% 이하(0중량%는 제외), 질소(N): 0.01중량% 이하, 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하며, 미세조직이 면적분율로 80% 이상의 마르텐사이트를 포함한다.
Specifically, the steel sheet of the present invention contains 0.14 to 0.2 wt% of carbon (C), 0.4 to 1.0 wt% of silicon (Si), 1.5 to 2.0 wt% of manganese (Mn) (Al): 0.02 wt% or less (excluding 0 wt%), niobium (Nb): 0.1 wt% or less (excluding 0 wt%), nitrogen (N) 0.01 wt% or less, and the balance of iron (Fe) and other unavoidable impurities, and the microstructure includes 80% or more of martensite in an area fraction.

본 발명의 강 조성을 구성하는 각 성분을 첨가하는 이유와 이들의 적절한 함량범위는 하기와 같다.
The reason for adding each component constituting the steel composition of the present invention and the appropriate content range thereof are as follows.

탄소(C): 0.14~0.2중량%Carbon (C): 0.14 to 0.2 wt%

C의 함량은 0.14~0.2중량%가 바람직하다. C는 마르텐사이트 강도 확보를 위하여 필요하므로 0.14중량% 이상 첨가되어야 한다. 그러나, 그 함량이 0.2중량%를 초과하면 용접성이 열위하게 될 수 있다.
The content of C is preferably 0.14 to 0.2% by weight. C is required for securing the strength of martensite, so it should be added by 0.14% by weight or more. However, if the content exceeds 0.2% by weight, the weldability may be poor.

실리콘(Si): 0.4~1.0중량%Silicon (Si): 0.4 to 1.0 wt%

Si의 함량은 0.4~1.0중량%가 바람직하다. Si은 페라이트 안정화 원소로써 서냉각 구간이 존재하는 통상의 연속소둔로에서 소둔후 서냉시 페라이트 생성을 촉진함에 의하여 강도를 약화시키는 단점이 있으며, 소둔시 Si에 의한 표면농화 및 산화에 의한 덴트결함 유발의 위험이 있으므로 상한을 1.0중량%로 제한함이 바람직하다.
The content of Si is preferably 0.4 to 1.0% by weight. Si is a ferrite stabilizing element and has a disadvantage in that it weakens the strength by promoting the formation of cold ferrite after annealing in a conventional continuous annealing furnace in which a cooling section exists and also has a disadvantage in that the strength is weakened by surface enrichment due to Si and oxidation caused dent defects It is preferable to limit the upper limit to 1.0% by weight.

망간(Mn): 1.5~2.0중량%Manganese (Mn): 1.5 to 2.0 wt%

Mn의 함량은 1.5~2.0중량%가 바람직하다. 강중 Mn은 페라이트 형성을 억제하고 오스테나이트 형성을 용이하게 하는 원소로 잘 알려져 있는데, Mn이 1.5중량% 미만인 경우에는 서냉각시 페라이트 생성이 용이하며, Mn이 2.0중량%를 초과하는 경우에는 편석에 의한 밴드형성 및 전로 조업시 합금 투입량 과다에 의한 합금철 원가증가의 문제가 있는바, 상한을 2.0중량%로 제한함이 바람직하다.
The content of Mn is preferably 1.5 to 2.0% by weight. When Mn is less than 1.5% by weight, ferrite is easily produced during cooling, and when Mn is more than 2.0% by weight, it is difficult to form austenite in segregation , There is a problem in that the amount of alloy iron is increased due to an excessive amount of alloying material in the band formation and transfer operation.

인(P): 0.03중량% 이하Phosphorus (P): 0.03% by weight or less

P의 함량은 0.03%이하가 바람직하다. 강중 P는 불순물 원소로서 포함되지 않아도 되며, 다만 불가피하게 포함되는 경우, 그 함량이 0.03중량%를 초과하면 용접성이 저하되고 강의 취성이 발생할 위험성이 커지고, 덴트 결함 유발 가능성이 높아지기 때문에 그 상한을 0.03중량%로 제한함이 바람직하다.
The content of P is preferably 0.03% or less. The steel P may not be contained as an impurity element, but if it is inevitably contained, if the content exceeds 0.03 wt%, the weldability is lowered and the risk of brittleness of steel is increased, and the possibility of occurrence of dent defect becomes high. It is preferred to limit it to weight%.

황(S): 0.015중량% 이하Sulfur (S): 0.015 wt% or less

S의 함량은 0.015중량%이하가 바람직하다. S는 P와 마찬가지로 강중 불순물 원소로서 포함되지 않아도 되며, 다만 불가피하게 포함되는 경우, 강판의 연성 및 용접성을 저해하는 원소로 그 함량이 0.015중량%를 초과하면 강판의 연성 및 용접성을 저해할 가능성이 높기 때문에 그 상한을 0.015중량%로 제한함이 바람직하다.
The content of S is preferably 0.015 wt% or less. S, like P, does not need to be included as an impurity element in the steel, but if it is inevitably contained, it inhibits ductility and weldability of the steel sheet. If the content exceeds 0.015% by weight, there is a possibility of deteriorating the ductility and weldability of the steel sheet It is preferable to limit the upper limit to 0.015% by weight.

알루미늄(Al): 0.02중량% 이하Aluminum (Al): not more than 0.02% by weight

Al의 함량은 0.02중량% 이하가 바람직하다. Al은 페라이트역을 확대하는 합금원소로써, 본 발명과 같이 서냉각이 존재하는 연속소둔 공정을 활용하는 경우에는 페라이트 형성을 촉진하는 단점이 있으며, AlN 형성에 의한 고온 열간압연성 저하가 가능하므로 상한 0.2중량%로 제한함이 바람직하다.
The content of Al is preferably 0.02% by weight or less. Al is an alloying element that expands the ferrite phase. When the continuous annealing process in which the cooling is present is utilized as in the present invention, there is a disadvantage that ferrite formation is accelerated. Since hot Al rolling can be deteriorated by AlN formation, It is preferable to limit it to 0.2% by weight.

니오븀(Nb): 0.1중량% 이하Niobium (Nb): not more than 0.1% by weight

Nb의 함량은 0.1중량% 이하가 바람직하다. Nb은 오스테나이트 입계에 편석되어 소둔열처리시 오스테나이트 결정립의 조대화를 억제하는 원소이므로 첨가가 필요하나, 0.1중량%를 초과하는 경우에는 합금 투입량 과다에 의한 합금철 원가증가의 문제가 있는바 그 상한을 0.1중량%로 제한함이 바람직하다.
The content of Nb is preferably 0.1 wt% or less. Nb is an element that segregates in the austenite grain boundaries and inhibits the coarsening of the austenite grains during the annealing heat treatment. Therefore, when Nb is added in an amount of more than 0.1% by weight, there is a problem in that the amount of alloy iron is increased due to excessive alloying amount The upper limit is preferably limited to 0.1% by weight.

질소(N): 0.01 중량% 이하Nitrogen (N): not more than 0.01% by weight

N의 함량은 0.01중량% 이하가 바람직하다. N은 포함되지 않아도 되며, 다만 불가피하게 포함되는 경우, 0.01중량%를 초과하면 AlN 형성등을 통한 연주시 크랙이 발생할 위험성이 크게 증가되므로 그 상한을 0.01중량%로 제한함이 바람직하다.
The content of N is preferably 0.01% by weight or less. N is not necessarily included. If it is inevitably included, if it exceeds 0.01% by weight, the risk of occurrence of cracks during performance through AlN formation or the like is greatly increased, so that the upper limit is preferably limited to 0.01% by weight.

본 발명의 나머지 성분은 철(Fe)이다. 다만, 통상의 철강제조과정에서는 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않는 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수는 없다. 이들 불순물들은 통상의 철강제조과정의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 특별히 본 명세서에서 언급하지는 않는다.
The remainder of the present invention is iron (Fe). However, in the ordinary steel manufacturing process, impurities which are not intended from the raw material or the surrounding environment may be inevitably incorporated, so that it can not be excluded. These impurities are not specifically mentioned in this specification, as they are known to any person skilled in the art of steel making.

한편, 본 발명 냉연강판의 미세조직은 면적분율로 마르텐사이트 80% 이상을 포함하는 것이 바람직하며, 이때 나머지는 페라이트 및 베이나이트를 포함하는 것일 수 있다. 최종 미세조직이 마르텐사이트를 80% 이상 포함하는 경우, 인장강도 900MPa 이상의 초고강도 냉연강판을 구현하기 용이하다.
On the other hand, it is preferable that the microstructure of the cold-rolled steel sheet according to the present invention includes at least 80% of martensite in an area fraction, and the remainder may include ferrite and bainite. When the final microstructure contains martensite in an amount of 80% or more, it is easy to realize an ultra-high strength cold rolled steel sheet having a tensile strength of 900 MPa or more.

한편, 상기와 같은 조건을 만족하는 본 발명의 냉연강판은 면적분율로 80%이상의 마르텐사이트를 가짐으로써, 항복강도가 500MPa이상, 예를 들면 500~1000MPa 정도 및 인장강도가 900MPa 이상, 예를 들면 1000~1300MPa 정도의 매우 우수한 강도를 확보할 수 있다.
On the other hand, the cold-rolled steel sheet of the present invention satisfying the above-mentioned conditions has a yield strength of 500 MPa or more, for example, about 500 to 1000 MPa and a tensile strength of 900 MPa or more, for example, An extremely excellent strength of about 1000 to 1300 MPa can be secured.

이상에서 설명한 본 발명의 초고강도 냉연강판은 다양한 방법으로 제조될 수 있으며, 그 제조방법은 특별히 제한되지 않는다. 다만, 그 일 구현예로써 하기와 같은 방법에 의하여 제조될 수 있다.
The ultra-high strength cold-rolled steel sheet of the present invention described above can be produced by various methods, and the production method thereof is not particularly limited. However, as an embodiment thereof, it can be produced by the following method.

보다 구체적으로, 본 발명 초고강도 냉연강판의 제조 방법은 탄소(C): 0.14~0.2중량%, 실리콘(Si): 0.4~1.0중량%, 망간(Mn): 1.5~2.0중량%, 인(P): 0.03중량% 이하, 황(S): 0.015중량% 이하, 알루미늄(Al): 0.02중량% 이하(0중량%는 제외), 니오븀(Nb): 0.1중량% 이하(0중량%는 제외), 질소(N): 0.01중량% 이하, 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하는 열연강판을 준비하는 단계; 상기 열연강판을 냉간 압연하는 단계; 및 상기 냉간 압연 후 소둔 열처리하는 단계; 를 포함하며, 상기 탄소(C)의 함량(중량%)을 [C], 망간(Mn)의 함량(중량%)을 [Mn], 실리콘(Si)의 함량(중량%)을 [Si], 및 소둔 열처리 온도(℃)를 [T]라 할 때, 하기 [관계식 1]을 만족하는 것일 수 있다.More specifically, the method for producing an ultra high strength cold rolled steel sheet according to the present invention comprises: 0.14 to 0.2% by weight of carbon (C), 0.4 to 1.0% by weight of silicon (Si), 1.5 to 2.0% by weight of manganese (Mn) ): Not more than 0.03 wt%, sulfur (S): not more than 0.015 wt%, aluminum (Al): not more than 0.02 wt% (excluding 0 wt%), niobium (Nb) , Nitrogen (N): 0.01 wt% or less, and the balance of iron (Fe) and other unavoidable impurities; Cold rolling the hot rolled steel sheet; And annealing annealing after the cold rolling; (Si), the content (% by weight) of silicon (Si), the content of silicon (Si) And the annealing heat treatment temperature (占 폚) is [T], it may satisfy the following relational expression (1).

[관계식 1][Relation 1]

3418[C]/중량% + 33.9[Mn]/중량% - 185[Si]/중량% + 4.14[T]/℃ > 3650
3418 [C] / weight% + 33.9 [Mn] / weight% - 185 [Si] / weight% + 4.14 [T] /

먼저, 상기 조성을 만족하는 강괴 또는 슬라브(이하, 슬라브로 통칭함)를 준비하고, 상기 슬라브를 1100~1300℃로 재가열한다. 상기 재가열 온도는 통상의 열간압연 온도를 확보할 수 있도록 1100~1300℃로 하는 것이 바람직하다.
First, a steel ingot or a slab satisfying the above composition (hereinafter, referred to as a slab) is prepared, and the slab is reheated to 1100 to 1300 ° C. The reheating temperature is preferably 1100 to 1300 占 폚 so as to ensure a normal hot rolling temperature.

상기 재가열 후 통상의 방법으로 열간압연을 행하고, Ar3 이상에서 마무리 압연하는 것이 바람직하다. 이는 Ar3미만에서는 페라이트+오스테나이트의 2상역 혹은 페라이트역 압연이 이루어져서 혼립조직이 만들어질 수 있고, 또한 열간압연하중의 변동으로 인한 오작이 우려될 수 있기 때문이다.
After the reheating, it is preferable that hot rolling is carried out by a usual method, and finish rolling is performed at Ar3 or higher. This is because, under Ar 3, ferrite + austenite bifunctional or ferrite reverse rolling may be performed to form a composite grain structure, and a malfunction due to fluctuations in hot rolling load may be caused.

상기 열간압연을 행한 후 720℃이하의 온도에서 권취한다. 권취온도가 720℃를 초과하는 경우에는 강판 표면의 산화막이 과다하게 생성되어 결함을 유발할 수 있다.
After the hot rolling, the steel sheet is wound at a temperature of 720 DEG C or less. If the coiling temperature exceeds 720 占 폚, the oxide film on the surface of the steel sheet may be excessively generated and cause defects.

위와 같이 제조된 열연강판을 이용하여, 산세후 냉간압연을 실시한 후에, 통상의 서냉각 구간이 있는 연속소둔로에서 750~820℃의 온도범위에서 소둔 열처리를 행하여 초고강도 냉연강판을 제조할 수 있다. 연속소둔시 온도가 750℃미만이면 미재결정립이 생길 위험성이 증대할 수 있으며, 또한 충분한 오스테나이트를 형성하기 어려워 본 발명에서 목표로 하는 강도를 확보하기 어려울 수 있다. 또한, 소둔온도가 820℃초과인 경우는 과다한 오스테나이트의 형성으로 인해 베이나이트량이 급격이 증가하게 되어 항복강도의 과도한 증가 및 연성의 열화가 초래될 수 있다. 한편, 상기 냉간압연 및 소둔 후 160℃/s의 냉각속도로 수냉하는 것을 더 포함할 수도 있다.
The hot-rolled steel sheet produced as described above can be subjected to annealing heat treatment in a temperature range of 750 to 820 ° C in a continuous annealing furnace having a normal hot-rolled section after pickling and cold rolling, thereby producing an ultra- . If the temperature is less than 750 캜 at the time of continuous annealing, the risk of non-recrystallization may increase, and sufficient austenite may hardly be formed, which may make it difficult to ensure the desired strength in the present invention. When the annealing temperature is higher than 820 DEG C, the amount of bainite increases rapidly due to formation of excessive austenite, which may lead to an excessive increase in yield strength and deterioration of ductility. On the other hand, it may further include water cooling at a cooling rate of 160 캜 / s after the cold rolling and annealing.

한편, 본 발명 초고강도 냉연강판의 제조방법은 상기 강 성분 중 탄소(C)의 함량(중량%)을 [C], 망간(Mn)의 함량(중량%)을 [Mn], 실리콘(Si)의 함량(중량%)을 [Si]라 하고, 상기 소둔에서의 열처리 온도(℃)를 [T]라 할 때, 하기 [관계식 1]을 만족하는 것이 바람직하며, 예를 들면, 3418[C]/중량% + 33.9[Mn]/중량% - 185[Si]/중량% + 4.14[T]/℃이 3700~4500 정도일 수 있다.The method for producing an ultra high strength cold rolled steel sheet according to the present invention is characterized in that the content (% by weight) of carbon (C), the content (% by weight) of manganese (Mn) It is preferable that the content (weight%) of the steel sheet is defined as [Si] and the heat treatment temperature (占 폚) in the annealing is [T] / Weight% + 33.9 [Mn] / weight% - 185 [Si] / weight% + 4.14 [T] / ° C may be about 3700 ~ 4500.

[관계식 1][Relation 1]

3418[C]/중량% + 33.9[Mn]/중량% - 185[Si]/중량% + 4.14[T]/℃ > 3650
3418 [C] / weight% + 33.9 [Mn] / weight% - 185 [Si] / weight% + 4.14 [T] /

본 발명자들의 연구에 따르면, 상기 [관계식 1]을 만족하는 경우, 구체적으로는 탄소, 망간, 실리콘의 함량을 특별한 범위로 제어하되, 특히 소둔 열처리 온도를 특별한 범위로 제어함으로써, 제조되는 냉연강판이 900MPa 이상의 인장강도를 가질 수 있었으며, 이를 만족하지 못하는 경우에는 낮은 수준의 인장강도를 가졌다.
According to the research conducted by the inventors of the present invention, when the relation [1] is satisfied, specifically, the content of carbon, manganese and silicon is controlled in a specific range, and in particular, by controlling the annealing heat treatment temperature in a special range, Tensile strength of 900 MPa or more was obtained, and when it was not satisfied, the tensile strength was low.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다.
Hereinafter, the present invention will be described more specifically by way of examples.

실시예Example

하기 표 1의 조성(단위: 중량%)을 갖는 강을 34kg의 잉곳으로 진공 용해한 후, 사이징 압연을 통하여 열연 슬래브를 제조하였다. 이를 활용하여 1200℃의 온도에서 1시간 유지 후, 900℃에서 마무리 압연 후 680℃로 미리 가열된 로에 장입하여 1시간 유지 후 로냉함에 의하여 열연권취를 모사하였다. 이를 산세 및 50% 냉간압연후에 750~820℃에서 소둔 열처리한 시편을 160℃/s의 냉각속도로 수냉하여 미세조직과 기계적 물성을 측정한 뒤, 그 결과를 표 2에 나타내었다.
The steel having the composition (unit: wt%) shown in the following Table 1 was vacuum-melted with a 34 kg ingot, followed by sizing rolling to prepare a hot-rolled slab. The hot rolled coils were maintained at a temperature of 1200 ° C. for 1 hour, after finishing rolling at 900 ° C., and then charged into a preheated furnace at 680 ° C. for 1 hour. After pickling and 50% cold rolling, the specimens annealed at 750 ~ 820 ° C were cooled with water at a cooling rate of 160 ° C / s to measure the microstructure and mechanical properties. The results are shown in Table 2.

구분division CC SiSi MnMn PP SS AlAl NN NbNb 비교강1Comparative River 1 0.0630.063 0.4860.486 1.671.67 0.0110.011 0.00290.0029 0.0210.021 0.00430.0043 0.010.01 비교강2Comparative River 2 0.0950.095 0.4920.492 1.691.69 0.0120.012 0.00320.0032 0.0090.009 0.00450.0045 0.010.01 발명강1Inventive Steel 1 0.20.2 0.4940.494 1.691.69 0.0110.011 0.00260.0026 0.0160.016 0.00440.0044 0.010.01 발명강2Invention river 2 0.1470.147 0.910.91 1.621.62 0.0120.012 0.00320.0032 0.0150.015 0.00440.0044 0.010.01 발명강3Invention steel 3 0.1450.145 0.50.5 22 0.0110.011 0.00240.0024 0.0140.014 0.00440.0044 0.040.04

구분division 열처리조건Heat treatment condition 미세조직 (면적%)Microstructure (area%) 기계적 물성Mechanical properties 관계식1Relationship 1 소둔온도
(℃)Annealing temperature
(° C) 마르텐사이트Martensite 페라이트+베이나이트Ferrite + Bainite 항복강도
(MPa)Yield strength
(MPa) 인장강도
(MPa)The tensile strength
(MPa) 연신율
(%)Elongation
(%) 비교예1Comparative Example 1 800800 5050 5050 371371 705705 21.521.5 3494.7153494.715 비교예2Comparative Example 2 800800 7474 2626 448448 862862 13.813.8 3603.6593603.659 발명예1Inventory 1 800800 8989 1111 904904 12711271 6.56.5 3972.4333972.433 발명예2Inventory 2 800800 8383 1717 522522 10741074 11.411.4 3701.6923701.692 발명예3Inventory 3 800800 9292 1818 774774 12801280 66 3850.713850.71

1. 시편 사이즈 및 형상: 규격 JIS-5호, 인장방향이 압연방향과 수직하게 시편 가공, Cross Head Speed: 10mm/min1. Specimen size and shape: Specification JIS-5, specimen processing in the tensile direction perpendicular to the rolling direction, Cross Head Speed: 10 mm / min

2. 항복강도(MPa): (0.2% 연신율에 해당하는 하중)(N) / 시편단면적(mm2)2. Yield strength (MPa): (load corresponding to 0.2% elongation) (N) / specimen cross section (mm 2 )

3. 인장강도(MPa): 최대인장하중(N) / 시편단면적(mm2)3. Tensile strength (MPa): Maximum tensile load (N) / Specimen cross section (mm 2 )

4. 연신율(%): (파단 후 표점 사이의 거리 - 표점 거리) / 표점 거리
4. Elongation (%): (distance between the points after fracture-gauge distance) / gauge distance

상기 표 1 내지 2를 통해 알 수 있듯이, 본 발명이 제안하는 합금조성 및 제조조건을 만족하는 발명예 1 내지 3의 경우에는 면적분율로 80%이상의 마르텐사이트를 가짐으로써, 항복강도 500MPa 이상 및 인장강도 900MPa 이상의 매우 우수한 강도를 확보하고 있음을 알 수 있다. 그러나, 비교예 1 내지 2의 경우에는 본 발명이 제안하는 합금조성 및 미세조직을 확보하지 못하여 강도가 낮은 수준임을 알 수 있다.
As can be seen from Tables 1 and 2, in Examples 1 to 3, which satisfy the alloy composition and the manufacturing conditions proposed by the present invention, martensite having an area fraction of 80% or more was obtained, It can be seen that a very high strength of 900 MPa or more is secured. However, in the case of Comparative Examples 1 and 2, the alloy composition and microstructure suggested by the present invention can not be secured, and the strength is low.

한편, 하기 도 1은 본 발명의 발명예 1 내지 3의 관계식 1의 값과 인장강도간의 관계를 나타낸 그래프이다. 도 1을 통해 알 수 있듯이, 본 발명이 제안하는 관계식 1의 값이 3650이상인 경우에는 900MPa이상의 우수한 인장강도를 확보할 수 있는 반면, 3650미만일 경우에는 인장강도가 낮은 수준임을 확인할 수 있다.
On the other hand, FIG. 1 is a graph showing the relationship between the value of the relational expression 1 of inventive inventions 1 to 3 and the tensile strength. As can be seen from FIG. 1, when the value of the relational expression 1 proposed by the present invention is 3650 or more, an excellent tensile strength of 900 MPa or more can be secured. On the other hand, when the value is less than 3650, the tensile strength is low.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be obvious to those of ordinary skill in the art.

Claims (8)

탄소(C): 0.14~0.2중량%, 실리콘(Si): 0.4~1.0중량%, 망간(Mn): 1.5~2.0중량%, 인(P): 0.03중량% 이하, 황(S): 0.015중량% 이하, 알루미늄(Al): 0.02중량% 이하(0중량%는 제외), 니오븀(Nb): 0.1중량% 이하(0중량%는 제외), 질소(N): 0.01중량% 이하, 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하며, 미세조직이 면적분율로 80% 이상의 마르텐사이트를 포함하는 것인 초고강도 냉연강판.
0.1 to 0.2% by weight of carbon (C), 0.4 to 1.0% by weight of silicon (Si), 1.5 to 2.0% by weight of manganese (Mn), 0.03% (Excluding 0% by weight), niobium (Nb): 0.1% by weight or less (excluding 0% by weight), nitrogen (N): 0.01% (Fe) and other unavoidable impurities, wherein the microstructure contains at least 80% martensite in an area fraction.
제 1 항에 있어서,
상기 냉연강판의 미세조직은 면적분율로 마르텐사이트 80% 이상을 포함하며, 나머지 페라이트 및 베이나이트를 포함하는 것인 초고강도 냉연강판.
The method according to claim 1,
Wherein the microstructure of the cold-rolled steel sheet contains 80% or more of martensite in an area fraction and contains the remaining ferrite and bainite.
제 1 항에 있어서,
상기 냉연강판은 인장강도가 900MPa 이상인 것인 초고강도 냉연강판.
The method according to claim 1,
Wherein the cold-rolled steel sheet has a tensile strength of 900 MPa or more.
제 1 항에 있어서,
상기 냉연강판은 항복강도가 500MPa 이상인 것인 초고강도 냉연강판.
The method according to claim 1,
Wherein the cold-rolled steel sheet has a yield strength of 500 MPa or more.
탄소(C): 0.14~0.2중량%, 실리콘(Si): 0.4~1.0중량%, 망간(Mn): 1.5~2.0중량%, 인(P): 0.03중량% 이하, 황(S): 0.015중량% 이하, 알루미늄(Al): 0.02중량% 이하(0중량%는 제외), 니오븀(Nb): 0.1중량% 이하(0중량%는 제외), 질소(N): 0.01중량% 이하, 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하는 열연강판을 준비하는 단계;
상기 열연강판을 냉간 압연하는 단계; 및
상기 냉간 압연 후 소둔 열처리하는 단계;
를 포함하며, 상기 탄소(C)의 함량(중량%)을 [C], 망간(Mn)의 함량(중량%)을 [Mn], 실리콘(Si)의 함량(중량%)을 [Si], 및 소둔 열처리 온도(℃)를 [T]라 할 때, 하기 [관계식 1]을 만족하는 초고강도 냉연강판의 제조방법.
[관계식 1]
3418[C]/중량% + 33.9[Mn]/중량% - 185[Si]/중량% + 4.14[T]/℃ > 3650
0.1 to 0.2% by weight of carbon (C), 0.4 to 1.0% by weight of silicon (Si), 1.5 to 2.0% by weight of manganese (Mn), 0.03% (Excluding 0% by weight), niobium (Nb): 0.1% by weight or less (excluding 0% by weight), nitrogen (N): 0.01% (Fe) and other unavoidable impurities;
Cold rolling the hot rolled steel sheet; And
Annealing annealing after cold rolling;
(Si), the content (% by weight) of silicon (Si), the content of silicon (Si) And the annealing heat treatment temperature (占 폚) is [T], satisfies the following relational expression (1).
[Relation 1]
3418 [C] / weight% + 33.9 [Mn] / weight% - 185 [Si] / weight% + 4.14 [T] /
제 5 항에 있어서,
상기 열연강판을 준비하는 단계는,
탄소(C): 0.14~0.2중량%, 실리콘(Si): 0.4~1.0중량%, 망간(Mn): 1.5~2.0중량%, 인(P): 0.03중량% 이하, 황(S): 0.015중량% 이하, 알루미늄(Al): 0.02중량% 이하(0중량%는 제외), 니오븀(Nb): 0.1중량% 이하(0중량%는 제외), 질소(N): 0.01중량% 이하, 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하는 강 슬라브를 1100~1300℃의 온도로 재가열하는 단계;
상기 재가열된 강 슬라브를 마무리 열간압연 온도가 Ar3 이상이 되도록 사상압연하여 열연강판을 얻는 단계; 및
상기 열연강판을 720℃ 이하의 온도에서 권취하는 단계;
를 포함하는 것인 초고강도 냉연강판의 제조방법.
6. The method of claim 5,
The step of preparing the hot-
0.1 to 0.2% by weight of carbon (C), 0.4 to 1.0% by weight of silicon (Si), 1.5 to 2.0% by weight of manganese (Mn), 0.03% (Excluding 0% by weight), niobium (Nb): 0.1% by weight or less (excluding 0% by weight), nitrogen (N): 0.01% (Fe) and other unavoidable impurities to a temperature of 1100 to 1300 占 폚;
Subjecting the reheated steel slab to finishing hot rolling so that the final hot rolling temperature is equal to or higher than Ar3; And
Winding the hot-rolled steel sheet at a temperature of 720 占 폚 or lower;
Wherein said hot-rolled steel sheet has an average grain size of not more than 50 占 퐉.
제 5 항에 있어서,
상기 소둔 열처리하는 단계는 750~820℃의 온도범위에서 소둔 열처리를 행하는 것인 초고강도 냉연강판의 제조방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the annealing heat treatment step annealing is performed in a temperature range of 750 to 820 占 폚.
제 5 항에 있어서,
상기 소둔 열처리 후 160℃/s의 냉각속도로 수냉하는 단계를 더 포함하는 것인 초고강도 냉연강판의 제조방법.6. The method of claim 5,
And cooling the steel sheet at a cooling rate of 160 DEG C / s after the annealing heat treatment.
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